機械液壓式樓板大模板系統探討

鄒建華，蒙 騫

（中建中東有限責任公司， 阿聯酋迪拜）

機械液壓式樓板大模板系統探討

鄒建華，蒙 騫

（中建中東有限責任公司， 阿聯酋迪拜）

結合國外某高層建筑項目探討一種采用機械化施工方式，將大面積桁架支撐鋼模板應用于現澆樓板的模板系統。通過特制傳動小車對大模板進行安裝、拆卸及水平搬移，而小傳動車軌道和大模板則由大跨度桁架（鋼梁）支撐。本方案集機、電、液及電子控制為一體，不僅大量節省勞動力，且顯著提高施工效率。

機械化施工；樓板大模板；液壓；電氣

1 項目工程概況

國外某超高層建筑項目為62層的單體框架結構建筑，主樓為圓形，采用核心筒框架結構，外直徑56.8m，核心筒直徑為21.8m，建筑物總高281m，標準層層高4.2m。該超高層建筑和結構設計非常獨特，主樓樓板呈3葉扇葉結構，葉片寬17.5m，每上一層整體逆時針旋轉30°階梯上升。該高層建筑地下室及裙樓5層為停車場和部分零售物業，塔樓54層為酒店式公寓，頂部為機電房及鋼結構造型。該高層建筑模板設計及裝拆方式對工期和建筑成本的影響至關重要。

圖1 項目效果圖及主樓建筑平面圖

2 機械液壓式樓板大模板系統簡介

機械液壓式樓板大模板系統是定制大面積的桁架鋼模板（每30°樓板約180m2，按15°徑向對稱劃分為6塊模板，最大約35m2），通過建筑的柱子、梁和架設鋼梁（大跨度桁架）進行前期支撐（后期下層樓板澆筑完成后再增加四管支柱對大模板進行支撐），另外在鋼梁上架設軌道并安裝傳動小車來進行模板的安裝調整、拆卸和水平搬運。采用電動機為動力，驅動液壓機構動作和傳動小車在架空軌道上行走，從而實現大模板的小幅度上下移動和徑向水平移動，模板拆卸移出后再用塔機吊到最上一層安裝使用。

使用該方案的前提是立柱和梁結構能先行施工，該模板系統涉及機械、液壓、電氣、鋼結構、土木結構及模板工程等技術。

3 模板系統構成及動作實現

模板系統主要由承載及軌道系統、動力及傳動系統、液壓升降系統、電子控制系統等機構和部件組成。

3.1 承載及軌道系統

軌道：每30°樓板搭設2條軌道（為充分利用現有資源，使用施工升降機導軌架改制），導軌與柱子軸線夾角為7.5°，即軌道夾角為15°，軌道與桁架距離以不影響模板下降抽出為準。軌道兩端安裝限位裝置及防沖擋塊，軌道始端與核心筒采用預埋螺栓連接固定。

鋼梁：作為軌道及整個架設系統主要承載受力單元。采用2根梁成對設置，徑向布置3對通長鋼梁作為支撐；兩柱子周向之間連接3對鋼梁，無柱子處連接2對，共設5對合計10根；5對鋼梁間隔約3.5m。一個30°扇形樓板總共8對16根鋼梁。

在懸挑鋼梁下方再設三角支撐進行加強。下層樓板混凝土澆筑一天以后在5對周向鋼梁中點位置加四管支柱支撐對鋼梁進行加強。

導軌、鋼梁布置如圖2所示。

圖2 導軌、鋼梁圖樣及布置

3.2 傳動小車

傳動小車同時承擔大模板的裝卸和水平移動功能，也是由施工升降機傳動總成改造而成（圖3）。傳動小車主要由傳動底板（加寬改造到1.5×3m）、電動機、聯軸器、減速機、滾輪及驅動齒輪組成，通過驅動齒輪與導軌上的齒條嚙合傳動。在底板加裝滾輪增加垂直受力能力，以便于安裝液壓升降系統。每層模板拆裝層配3臺傳動小車，共需6臺。

圖3 傳動小車組成示意圖

3.3 動力及傳動系統

動力及傳動系統主要由傳動小車上的電動機、聯軸器、減速機和驅動齒輪等部件組成。為使傳動平穩、減少沖擊，采用低速電機配高傳動比減速機，驅動傳動小車。動力選用電機額定轉速700r/ min；選用渦輪蝸桿減速機，速比為16∶1，小車行走速度約17m/min。

3.4 液壓升降系統

在小車4個角上各固定一個液壓缸，每個液壓缸推力達到3.1t，拉力達到2.3t，液壓缸行程0.6m（確保模板能夠順利抽出）。活塞桿末端為鉸接方式，在模板正對位置設置鉸點進行連接。在小車上安裝電動液壓泵站為液壓缸提供動力。3.5 電子控制系統

傳動小車一共只有4個運動和2個開關動作，4個運動動作即小車的前后移動和液壓油缸的舉升和下降；2個開關動作為小車電機及液壓系統的啟動和停止；1個急停按鈕將小車電機和液壓機構總電源斷開。為簡化系統布線，選用無線遙控控制。

3.6 機械軌道式大模板安裝過程

機械軌道式模板系統如圖4所示，安裝過程如下：①在核心筒、立柱及大梁等處預留安裝孔或預埋螺栓；②在進行樓板鋼筋鋪設時將備用鋼結構橫梁及支撐裝在上一層安裝位置；③將備用軌道吊到上一層安裝；④把傳動小車吊裝到軌道上；⑤將拆卸層模板吊到傳動小車上，并安裝輔助支撐，操作小車上液壓頂升系統微調就位安裝固定；⑥模板安裝結束后，傳動小車開出循環使用。

拆卸時把傳動小車吊裝到軌道上并開要拆除的模板中部，連接液壓缸鉸接裝置，將大模板連接件拆除后，液壓缸收回使模板下降到小車上，到位后向小車向外開出，大模板吊點露出樓面后掛鉤并解開液壓缸鉸接，利用塔吊把大模板吊到最上一層，如此循環操作完成模板施工。

Discussion on mechanical-hydraulic fl oor large template system

ZOU Jian-hua， MENG Qian